基于CATIA的飞机部件虚拟装配质量预评估技术研究

随着"工业4.0"时代的到来和虚拟装配技术的发展,数字化生产和装配越来越多的应用在飞机部件装配和对接过程中。通过对CATIA进行二次开发,提出一种部件装配质量可视化预评估技术。先对部件进行数字化测量,再通过坐标系转换及三维求交法给出干涉分析,预估实际装配过程中可能出现的装配问题,使装配人员在装配前及时发现和解决问题,提高生产效率。     

飞机装配准确度快速评价方法及典型应用

飞机大部件数字化对接中的装配准确度是指部件气动力外形准确度、部件内部组合件及零件的位置准确度和部件间相对位置的准确度。数字化测量模型的构建及数据的准确分析为装配准确度的评价提供了高效、可靠的新方法。在数字化测量环境下,通过构建飞机测量模型,将飞机装配相对位置准确度评价转化为计算飞机装配特征点之间的相对位置关系,从而实现孔、槽、型面、边缘等相对位置准确度关系评价。同时,基于工程实际对该方法的应用进行了分析。     

飞机数字化装配测量系统研究

飞机数字化装配测量系统对飞机数字化装配工作有着重要的辅助作用,使得飞机装配定位工作更加简单、精确,对降低飞机制造成本、提高装配质量和装配效率有重要意义。分别从3个子系统即激光跟踪测量系统、数据处理系统和实时运动仿真系统,对飞机数字化装配测量系统进行研究和实现;实现了激光跟踪测量系统的初始化、数据采集和动态测量等功能,在对装配过程数据模型处理的矩阵分析研究的基础上,实现了装配场景的实时运动仿真,进行了装配件位置偏差的计算;通过实践检验,该系统能够运用于数字化装配工作中。     

飞机装配中的数字化仿真测量方法

阐述了面向飞机装配过程的数字化仿真测量相对于常规测量方法具备的特点及优势,以西门子VSA软件为平台,介绍了同轴度、装配面轴线、匹配/装配程度的常规与仿真测量的测量原理及方法,在飞机装配中具有一定的推广价值。     

大型飞机数字化装配技术研究

针对大型飞机装配工作的高复杂性和高精度,综合国外航空制造业的先进装配技术,概括了数字化装配技术的内涵.对数字化装配技术作了深入研究,包括数字化装配工艺技术、数字化柔性装配工装技术、光学测量与补偿技术等.在数字化装配技术的应用方面,组建了针对大型飞机机身壁板零件的数字化装配系统平台,并且分析了该平台在飞机零部件装配应用中的特点.飞机数字化装配技术的研究应用,将大幅度降低工装成本,缩短装配周期,提高我国的飞机装配技术水平.     

飞机部件数字化装配测量环境的建立

飞机部件数字化装配测量环境布置包括测量点的布置设计和测量设备的位置摆放等。以左外翼与中央翼对接装配为对象论述了数字化装配测量环境的构建要素,包括:装配场所地坪上的公共观测点(地标点)、装配对象上的测量点(基准点)、装配工艺装备即数控定位执行器上的测量点(ERS点)的布置设计、激光跟踪仪的位置确定等,为飞机数字化装配技术在工程上的应用奠定基础。     

大型飞机数字化装配技术研究

针对大型飞机装配工作的高复杂性和高精度，综合国外航空制造业的先进装配技术，概括了数字化装配技术的内涵。对数字化装配技术作了深入研究，包括数字化装配工艺技术、数字化柔性装配工装技术、光学测量与补偿技术等。在数字化装配技术的应用方面，组建了针对大型飞机机身壁板零件的数字化装配系统平台，并且分析了该平台在飞机零部件装配应用中的特点。飞机数字化装配技术的研究应用，将大幅度降低工装成本，缩短装配周期，提高我国的飞机装配技术水平。     

基于激光雷达的飞机外形检测路径规划研究

飞机外形的控制是建立在精确测量的基础上。国内目前飞机外形检测主要依靠卡板等工艺装备,在测量准确度和效率上都无法满足现代飞机测量要求。采用一种利用激光雷达,在CATIA中进行测量路径规划和检测结果仿真,与激光雷达通信完成测量的方法,实现了飞机外形现场自动化测量。为了在保证测量精度的前提下,能够以最短的路径安全而又高效地遍历待测对象的检测区域,研究了自由曲面的测点规划布置的算法原理,在此基础上提出了矩形合并测量路径规划方法,可以有效地指导飞机外形现场数字化测量。运用提出的矩形合并测量路径规划方法,对中机翼段模型进行仿真分析取得了良好的效果,为飞机外形数字化检测提供了有效方法。     

基于CATIA V5二次开发的产品自动装配

数字化建模过程中,产品的自动装配可以省去大量手动工作,提高效率。介绍CATIA V5二次开发的方法,利用CAA实现打开CATIA装配体文件,将已有部件插入到装配体中,建立约束关系,实现产品自动装配的功能。提出采用坐标轴系统重合的约束方法,以自动钻铆机床和壁板的自动装配为实例验证。     

飞机机翼前缘与缝翼数字化装配协调技术研究

本文针对飞机机翼前缘与缝翼数字化装配协调技术的研究,将从飞机装配协调方案入手,结合飞机机翼前缘与缝翼数字化装配协调技术的分析,对装配协调方法和技术措施展开论述。最后,本文提出数字化装配协调技术的具体措施。希望通过本文的研究,能为我国飞机部件装配协调技术水平的提高提供参考性建议。     

飞机蒙皮自动制孔工艺设计研究

基于MBD的飞机蒙皮自动制孔工艺设计是飞机数字化制造工艺关键技术之一,根据飞机装配过程中自动制孔工艺设计的特点和要求,将制孔信息分为基准孔、夹紧孔、自动制孔三类,对制孔需要的点位、法矢、连接件材料、材料顺序、夹层厚度、夹层厚度顺序、标准件信息等提取的关键技术进行了研究,通过CATIA/CAA平台,开发了飞机自动制孔工艺设计软件,实现了制孔信息的分类、提取、规范存储等,有效地解决了飞机蒙皮自动制孔工艺设计难题,提高了工艺设计效率和飞机数字化制造水平。     

飞机数字化柔性工装技术研究

中国工装设计制造水平低,已成为飞机快速研制及批量生产的瓶颈。分析了目前中国飞机装配中存在的问题,总结了国外飞机先进数字化柔性工装的研究及应用现状,综述了虚拟装配、柔性工装、数控钻铆、激光跟踪等数字化装配关键技术,指出了实现中国飞机数字化装配跨越发展的技术途径。     

计算机CATIA技术在飞机装配空间定位中应用

空间定位技术为现代飞机装配找准零部件结合点奠定了良好基础。CATIA技术作为一款交互式CAD/CAE/CAM系统,具有界面友好、功能强大及贯穿产品整个研发周期的优势,被广泛应用于企业产品制造及航空航天行业之中。针对CATIA技术在飞机装配空间定位中应用进行深入研究。     

模拟退火算法在预连接孔排布中的应用研究

飞机蒙皮自动制孔技术得到广泛应用,预连接孔的工艺设计是自动制孔工艺设计中的重要环节。为了解决预连接孔工艺设计的不稳定性及提高其效率,把预连接孔的排布问题抽象为数学模型,应用并改进模拟退火算法,给出预连接孔排布优化算法及流程,解决算法收敛问题,利用CATIA二次开发技术开发出预连接孔快速排布模块,通过典型蒙皮件数模验证该方法的可行性。结果表明,该方法稳定可靠,运行效率高,有助于提升预连接孔工艺设计效率,提高飞机数字化装配水平。     

基于公差图的飞机部件交点装配数字化协调方法

为适应数字化协调和坐标点数字化测量设备在飞机装配中的广泛应用,以飞机部件交点装配为研究对象,提出基于公差图的飞机部件交点装配数字化协调方法。首先,将装配特征几何要素映射为欧氏空间中的点,建立特征公差域与公差图之间的映射关系,将特征几何要素变动映射为欧氏空间中的公差图。再对公差图进行降维,以获得特征几何要素变动的2维和3维空间域。然后,针对部件交点装配的协调要求,构建各交点轴线的公差图,用同一基本单形统一表示各交点轴线的公差图。接着,利用闵可夫斯基和方法对统一后的公差图进行累积,得到协调要素的累积公差图。并依据累积公差图和交点轴线公差图的几何关系进行公差累积与分配。最后,以叉耳式机身—机翼交点对接装配为例进行公差分析。应用实例表明,该方法直接以点空间坐标作为误差累积和公差分配的对象,可满足面向点测量模式的数字化装配容差控制需要,为部件交点装配数字化协调提供了一种新途径。     

浅谈飞机部件数字化总装配系统

本文阐述了飞机部件数字化总装配系统的基本功能和构成,分析了部件数字化总装配系统中数字化定位、自动化制孔、数字化测量以及信息集成管理等四大关键技术,提出了国内发展应用部件数字化总装配系统的注意事项。     

某大型飞机机翼翼盒数字化装配测量调姿技术应用研究

本文根据某大型飞机机翼翼盒数字化装配系统应用研究,对大尺寸前后缘组件、壁板组件的测量调姿定位技术分别进行了详细介绍,并分析对比了机翼盒数字化装配测量调姿在质量与效率上与传统工艺方法的差别。     

国内外先进飞机装配技术对比及思考

在分析国外和国内飞机装配领域技术水平的基础上,剖析我国与国外航空制造领域飞机装配技术的差距,简要介绍飞机装配过程中测量技术、装配平台技术、部件支撑技术、线缆集成检测等基础技术内容并展开讨论和研究,以探索我国飞机数字化装配技术的发展之路。     

飞机先进数字化装配关键技术及发展趋势

围绕高品质、高效、绿色、智能航空装备研制需求,在分析国外最新装配技术应用成果基础上,针对飞机装配过程中数据传递效率低、装配过程状态感知与精准控制能力差等共性问题,初步探讨了基于先进数字化技术与飞机装配深度融合的数字化装配关键技术及未来发展趋势,有助于提升飞机数字化及智能化装配水平,加快推进数字航空建设。     

基于标准件信息定义的快速装配技术研究

现代产品设计领域,尤其是在飞机产品设计的装配过程中,大量标准件的使用,使得装配特征的提取,装配约束的添加成为一项繁复耗时的工作。因此,通过CATIA CAA V5二次开发,根据标准件及其装配的具体特点,提出了面向快速装配的三维模型标准件信息表达方法以及标准件规格自动确定方法,以及标准件批量实例化装配方法,实现了同种规格的标准件的成批、智能、自动、快速地装配,加快了标准件装配设计流程,提高了飞机等复杂产品的协同设计水平。